Diferenciador de rampa
Mede a rapidez da mudança
Um diferenciador reage à rapidez de mudança, não ao valor final. Rampa é mudança uniforme de tensão em tempo finito. Taxa de variação é a mudança máxima de saída por tempo num amplificador real; esse limite é omitido. Op amp significa Operational Amplifier, amplificador operacional: circuito alimentado que amplifica a diferença de duas entradas. R é resistência e C capacitância; RC é o produto, uma escala de tempo chamada constante de tempo.
BANCADA DE EXPERIÊNCIAS
Muda as definições do circuito, prevê as leituras e verifica um desafio. São modelos educativos; cada lição explica os pressupostos.
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Como funciona
Rampa ideal, R = 100 kΩ, C = 1 µF, RC = 0.1 s. Valor durante a rampa, limites ±10 V. Sem degrau instantâneo, cantos, ruído ou limites de frequência.
ΔV é mudança total, T duração em segundos. Inclinação ΔV/T; saída pedida −RC × ΔV/T. Rampa descendente dá saída positiva.
Dificuldade
Monte · Observa
Liga mudança +1 V em 100 ms. Obtém −1 V.
Precisa de uma dica?
ΔV=+1 V; T=100 ms → −1 V
Explore · Explora
Mantém +1 V, reduz a 50 ms. Obtém −2 V.
Precisa de uma dica?
ΔV=+1 V; T=50 ms → −2 V
Resolva · Resolve
Usa mudança −2 V em 100 ms. Obtém +2 V.
Precisa de uma dica?
ΔV=−2 V; T=100 ms → +2 V
Leituras adicionais e receitas de circuitos
Diferenciador de rampa
Temperatura crescente não é temperatura alta constante. O diferenciador vê a rapidez da subida.
Vout = −RC × ΔV/T; RC = 0.1 s
Uma rampa linear tem inclinação constante e saída constante durante ela; os cantos reais não são previstos.
Uma ligação útil
Metade da duração duplica a resposta ideal.
Fora do modelo
Entrada plana tem inclinação zero; degrau instantâneo está fora do modelo.
Um erro que vale evitar
Diferenciar no tempo não é subtrair duas entradas simultâneas.
Rampa +1 V em 50 ms em vez de 100 ms. Saída…
- −0.5 V
- −2 V
- +2 V
Saiba mais
A inclinação duplica e a inversão dá −2 V.
Subida suave
Mudança +1 V em 100 ms.
Saída −1 V.
Rampa descendente
Mudança −2 V em 100 ms.
Saída +2 V.
Experimenta outra mudança
Compara +1 V/100 ms e +2 V/200 ms: ambas inclinações dão −1 V.